白蛾黑基嚙小蜂寄主接受行為因子的探討

郭加忠，郭同斌，顏學(xué)武，王虎誠，杜　偉(.高郵市京杭運河管理處，江蘇　高郵　5600;.徐州市森林病蟲防治檢疫站，江蘇　徐州　009;.湖南省林業(yè)科學(xué)研究院，湖南　長沙　40004)

白蛾黑基嚙小蜂寄主接受行為因子的探討

郭加忠1，郭同斌2*，顏學(xué)武3，王虎誠2，杜偉2
(1.高郵市京杭運河管理處，江蘇高郵225600;2.徐州市森林病蟲防治檢疫站，江蘇徐州221009;3.湖南省林業(yè)科學(xué)研究院，湖南長沙410004)

摘要:白蛾黑基嚙小蜂(Tetrastichus nigricoxae Yang)是徐州地區(qū)楊小舟蛾(Micromelalopha troglodyta)蛹期的1種重要天敵。研究證明，白蛾黑基嚙小蜂主要是通過嗅覺來識別寄主蛹的，并且它能夠辨別已寄生蛹和未寄生蛹，避免了因重復(fù)寄生而造成子代小蜂不能完成世代發(fā)育。未寄生的楊小舟蛾蛹表提取物中含有大量羊毛甾醇(62.411%)，而寄生過的楊小舟蛾蛹表提取物中不存在該物質(zhì)。高濃度的未寄生蛹表提取物能夠引誘白蛾黑基嚙小蜂，而已寄生蛹表提取物對小蜂無引誘作用。2種提取物均不能提高白蛾黑基嚙小蜂對楊小舟蛾的寄生率。

關(guān)鍵詞:白蛾黑基嚙小蜂;寄主接受;蛹表提取物

Probe of host acceptance factor of Tetrastichus nigricoxae Yang

GUO Jia-zhong1，GUO Tong-bin2*，YAN Xue-wu3，WANG Hu-cheng2，DU Wei2

(1.Gaoyou Administration of Grand Canal，Gaoyou 225600，China;2.Forest Pest Management and Quarantine

Station of Xuzhou，Xuzhou 221009，China;3.Hunan Academy of Forestry，Changsha 410004，China)

Abstract:Tetrastichus nigricoxae Yang parasitizes mainly on the Micromelalopha troglodyta Graeser pupae in Xuzhou City.Our research showed that olfaction of the female chalcid played the major role in its host acceptance.And T.nigricoxae Yang could also identify the non-parasitized and parasitized pupae to avoid hyperparasitization.The shell extractive of the non-parasitized pupae that could attract the chalcid contained a large number of lanosterol (62.411%)，which did not exist in the shell extractive of the parasitized pupae.Both of the extractives could not attract the chalcid to gain more hosts.

Key words:Tetrastichus nigricoxae Yang;Host acceptance;Pupal shell extractive

寄生蜂到底是怎樣搜尋到寄主的?關(guān)于這個問題有很多研究結(jié)果。有人認為，寄生蜂是通過寄主蛹腹部的擺動節(jié)律來識別寄主的［1－2］;而另一些研究指出，寄主的排泄物、蛻皮、蛹表揮發(fā)性物質(zhì)都能吸引寄生蜂［3－5］。白蛾黑基嚙小蜂(Tetrastichus nigricoxae Yang)屬膜翅目(Hymenoptera)姬小蜂科(Eulophidae)嚙小蜂屬，是1種群聚性的蛹內(nèi)寄生蜂，在徐州地區(qū)主要寄生于楊小舟蛾(Micromelalopha troglodyta Graeser)蛹內(nèi)，林間自然寄生率為10%～20%［6－7］。通過試驗，本文作者主要研究了該寄生蜂視覺對寄主接受行為的影響、對已寄生寄主的識別能力以及寄主蛹表提取物對其寄生行為的影響等，以期為該種寄生蜂的人工大量繁殖與利用提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1蜂種

白蛾黑基嚙小蜂蜂種采自江蘇徐州新沂沂河岸等地楊樹林帶內(nèi)楊小舟蛾越冬蛹中，將其帶入實驗室后，以楊小舟蛾蛹進行室內(nèi)飼養(yǎng)，繼代繁殖在溫度

(24±2)℃，相對濕度(75±10) %，光周期L∶D =12 h∶12 h的人工氣候箱(RXZ-500B型，寧波江南儀器廠生產(chǎn))中進行。試驗中所用嚙小蜂，除文中特別注明外，均為羽化后2 d經(jīng)群體交尾的雌蜂。

1.2楊小舟蛾

楊小舟蛾采用文獻［8］的方法進行室內(nèi)繼代飼養(yǎng)繁殖?；紩r收集新鮮的蛹備用，試驗中所用的寄主蛹均為1 d齡蛹。

1.3試驗方法

1.3.1視覺對白蛾黑基嚙小蜂寄主接受行為的影響分別用擦鏡紙、保鮮膜、楊樹葉3種不同材料密封楊小舟蛾蛹，四周用透明膠帶紙貼緊。然后將所包蛹逐頭貼在1 cm×3 cm紙條一端上，另一端加1 滴10%蜂蜜水，供白蛾黑基嚙小蜂取食。單管(直徑1 cm，長7 cm)接蜂(1蜂1蛹)，寄生24 h后，置于溫室中培養(yǎng)，觀察子代蜂羽化，解剖和記錄蛹內(nèi)的殘存蜂數(shù)。對照組使用正常蛹。每組試驗觀察10頭雌蜂和蛹，重復(fù)4次。

1.3.2白蛾黑基嚙小蜂對已寄生寄主的識別能力

(1)白蛾黑基嚙小蜂在已寄生和未寄生蛹上產(chǎn)卵管插入時間調(diào)查。將10頭楊小舟蛾蛹分別放在10個單管中，每管1頭。然后每管引入1頭群體喂養(yǎng)的2 d齡雌蜂。寄生4 h后，立即移去管內(nèi)雌蜂，獲得已寄生蛹。試驗時，每頭寄生蛹的管子中，逐頭引入1頭雌蜂，分別記錄每頭雌蜂在寄生蛹上產(chǎn)卵管插入和拔出時間。重復(fù)觀察10頭寄生蛹和10頭雌蜂。另用10頭未寄生的楊小舟蛾蛹作對照，按上述方法進行同樣試驗。試驗重復(fù)3次。

(2)白蛾黑基嚙小蜂在已寄生和未寄生蛹中所產(chǎn)子代數(shù)比較。選用20頭楊小舟蛾蛹，按蛹、雌蜂各1頭的比例進行單管接蜂。寄生4 h后，立即將已寄生蛹取出、混合。然后將其中10頭已寄生蛹(即寄生1次)分放入單管中，逐管編號放在溫室中觀察。而另10頭已寄生蛹，重新放入10個管子中，每管再次引入1頭新的雌蜂。寄生2 h后，即將管內(nèi)雌蜂移去，亦放在人工氣候箱中，觀察其寄生(即寄生2次)情況，待每組寄生蜂羽化結(jié)束后，分別對每頭蛹進行解剖，檢查記錄蛹內(nèi)殘存的蜂數(shù)。試驗重復(fù)3次。

1.3.3楊小舟蛾蛹表提取物的提取、分析及其對白蛾黑基嚙小蜂寄生行為的影響

(1)提取。將200頭未寄生的楊小舟蛾蛹放入500 mL三氯甲烷溶液中，把容器口密封后置于冰箱(5℃左右)中2 d，然后取蛹過濾，并按不同試驗要求對提取液進行濃縮。濃縮液置于冰箱中備用。同法提取已被白蛾黑基嚙小蜂寄生3 d的楊小舟蛾蛹表揮發(fā)性物質(zhì)備用。

(2)成分初步分析。2種提取物均采用氣質(zhì)聯(lián)用儀GC/MS(6890/5973N型，美國安捷倫公司產(chǎn))進行分析。色譜條件: 6890型氣相色譜儀(美國安捷倫公司產(chǎn))，HP-5MS彈性石英毛細管柱(30 m× 0.25 mm×0.25 μm )，載氣為高純氦氣，柱流量60 mL/min，氣化室溫度:280℃，毛細管柱程序升溫從70℃開始，保持2 min，以10℃/min的速度升到255℃，并保持25 min，再以10℃/min的速度升到270℃，并保持5 min;質(zhì)譜條件: 5973N型質(zhì)譜儀(美國安捷倫公司)，EI離子源(電子轟擊源)，電離電壓為70 eV，離子源溫度為230℃，相對分子質(zhì)量掃描范圍30～550AMU，進樣量1.0 μL，分流比50∶1，掃描周期1 s。

(3)對白蛾黑基嚙小蜂的引誘作用。為觀察楊小舟蛾蛹提取物對白蛾黑基嚙小蜂雌蜂搜索寄主行為的影響，取2根“L形”玻璃管，在合并成U形管前先將1頭雌蜂放置于2根“L形”管中間，再分別將滴有2種提取物的濾紙片放在U形管的一端，另一端放置1頭楊小舟蛾蛹，觀察白蛾黑基嚙小蜂對兩者的反應(yīng)，并記錄小蜂首次接觸到試驗材料的時間。每次觀察10管，重復(fù)4次。

(4)對白蛾黑基嚙小蜂寄主接受能力的影響。為調(diào)查楊小舟蛾蛹表提取物能否提高白蛾黑基嚙小蜂對楊小舟蛾的寄生率，用小毛刷在楊小舟蛾蛹表分別輕輕涂上1層2種提取物各0.1 mL，然后接入已交配過的白蛾黑基嚙小蜂雌蜂1頭。對照組直接使用楊小舟蛾蛹(不涂提取物)。每組試驗處理5頭，重復(fù)4次。統(tǒng)計嚙小蜂的寄生率。

1.3.4數(shù)據(jù)處理采用SAS統(tǒng)計軟件多重比較重復(fù)t檢驗法，檢驗各處理指標(biāo)間差異的顯著性［9］。

2　結(jié)果與分析

2.1視覺對嚙小蜂寄主接受行為的影響

用楊樹葉、擦鏡紙包裹楊小舟蛾蛹，發(fā)現(xiàn)白蛾黑基嚙小蜂雌蜂的視覺，在搜尋寄主蛹過程中的作用大大減弱，甚至不能直接看到寄主蛹，但其寄生率與對照組相比均無顯著差異;而用保鮮膜包裹寄主蛹，白蛾黑基嚙小蜂雌蜂的視覺作用基本上未受到多大影響，但白蛾黑基嚙小蜂的寄生率卻明顯下降，僅為

15.00%，與對照組寄生率存在顯著差異(P＜0.05)(見表1)。由于用保鮮膜包裹寄主蛹完全隔絕了小蜂與寄主的化學(xué)聯(lián)系，因此可以認為嗅覺在白蛾黑基嚙小蜂雌蜂接受寄主過程中起主要作用，而視覺僅起輔助作用。

表1　不同材料密封寄主蛹對接受行為的影響

2.2白蛾黑基嚙小蜂對已寄生寄主的識別能力

2.2.1白蛾黑基嚙小蜂產(chǎn)卵管在已寄生和未寄生蛹上插入時間調(diào)查白蛾黑基嚙小蜂在未寄生蛹上產(chǎn)卵管插入時間平均為172.10 s，而在已寄生過的寄主蛹上插入的時間平均為17.31 s。2者相差近10倍，存在極顯著差異(P＜0.01) (見表2)，可見白蛾黑基嚙小蜂對已寄生寄主蛹具有較強的識別能力。

表2　白蛾黑基嚙小蜂雌蜂對已寄生寄主的識別能力

2.2.2白蛾黑基嚙小蜂在已寄生和未寄生蛹中所產(chǎn)子代數(shù)的比較白蛾黑基嚙小蜂在已寄生和未寄生蛹中所產(chǎn)子代出蜂量無顯著差異(見表2)，這一結(jié)果也從另一側(cè)面佐證了白蛾黑基嚙小蜂能夠識別已寄生寄主蛹的研究結(jié)論。

2.3楊小舟蛾蛹表提取物對白蛾黑基嚙小蜂寄生行為的影響

2.3.1楊小舟蛾蛹表提取物成分初步分析采用GC/MS聯(lián)用儀對2種提取物的化學(xué)成分進行了分析，對離子流圖(見圖1，2)中的各峰經(jīng)質(zhì)譜掃描后得到質(zhì)譜圖，經(jīng)計算機質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫檢索，按各色譜峰的質(zhì)譜裂片圖并結(jié)合有關(guān)文獻［10］峰質(zhì)荷比和相對豐度進行直觀比較，同時還對一些主要組分采用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對照，分別對各色譜峰加以確認，鑒定了各組分中的化學(xué)成分，按面積歸一法確定組分相對含量。

從未寄生蛹蛹表提取物中共分離確定出26個化合物，占色譜總流出峰面積比率為97.418%。其中主要成分為羊毛甾醇(62.411%)、α-乙烯基十氫化-α，5，5，8a-四甲基-2-甲基烯-1-甲烯基-1-萘丙醇(8.527%)、(3β，5α，11β)-雄甾-3，11-二醇(5.824%)、7-乙烯基-1，2，3，4，4a，4b，5，6，7，8，10，10a-十二氫化-4a，7-二甲基-1-甲基烯菲(4.326%)等。

圖1　未寄生楊小舟蛾蛹中化學(xué)成分氣相色譜離子流程

圖2　已寄生楊小舟蛾蛹中化學(xué)成分氣相色譜離子流程

從已寄生蛹蛹表提取物中檢測出10個化合物，占色譜總流出峰面積比率為93.436%。其中主要成分為十氫化-5-(羥甲基)-5，8a-二甲基－γ，2-雙(亞甲基)-1-萘戊醇(73.516%)、3-O-甲基-d-甘露醇(7.144%)、1R-α-蒎烯(4.465%)、7-乙烯基-1，2，3，4，4a，5，6，7，8，9，10，10a-十二氫化-1，1，4a，7-四甲基菲(3.656%)等。

2.3.2楊小舟蛾蛹表提取物對白蛾黑基嚙小蜂的引誘作用及寄主接受能力的影響白蛾黑基嚙小蜂雌蜂從U形管底部搜尋到一端滴有未寄生蛹表提取物紙片的平均數(shù)量比例為87.50%，而搜尋到滴有已寄生蛹表提取物紙片的數(shù)量比例僅為22.50%，

2者存在極顯著差異(P＜0.01) (見表3)，表明楊小

舟蛾蛹表提取物對白蛾黑基嚙小蜂雌蜂具有極強的引誘作用。從搜尋到的時間來看，白蛾黑基嚙小蜂搜尋到未寄生蛹蛹表提取物紙片的平均時間僅為45.33 s，顯著低于對照組(81.94 s) (P＜0.05) ;而搜尋到已寄生蛹蛹表提取物紙片的平均時間長達111.29 s，與對照組無顯著差異，但極顯著長于搜尋到未寄生蛹蛹表提取物的時間(P＜0.01)，而它們并不能顯著提高白蛾黑基嚙小蜂對寄主蛹的寄生率(見表3)。這可能是由于在1個小棲境里，嚙小蜂總能搜尋到寄主蛹并寄生，差異只是表現(xiàn)在時間的長短上。

表3　楊小舟蛾蛹表提取物對白蛾黑基嚙小蜂接受寄主行為的影響

3　討論

寄生蜂在與寄主長期協(xié)同進化的過程中，形成了許多與它們生存和生殖相適應(yīng)的行為，其中寄生蜂搜尋寄主的行為機制一直是人們研究的熱點。本文通過一系列試驗證明:視覺對白蛾黑基嚙小蜂搜尋寄主——楊小舟蛾蛹時的影響非常小，而嗅覺是起主導(dǎo)作用的因子，而且該寄生蜂能夠識別已寄生和未寄生的楊小舟蛾蛹。

是什么因子能讓白蛾黑基嚙小蜂識別寄主并能避免重復(fù)寄生?作者對已寄生和未寄生的蛹表提取物中化學(xué)成分進行了初步分析，結(jié)果表明2種蛹表提取物中的化學(xué)成分，特別是其中組分最大的物質(zhì)已發(fā)生了很大變化。未寄生蛹表提取物中含有大量的羊毛甾醇(62.411%)，而在已寄生蛹中卻不存在該物質(zhì)。該物質(zhì)可能是白蛾黑基嚙小蜂在寄主蛹內(nèi)產(chǎn)卵后，伴隨著釋放一系列物質(zhì)而形成的，這些物質(zhì)可能包括白蛾黑基嚙小蜂毒液、子代蜂孵化時漿膜分解而形成的畸形細胞等［11－13］，也可能是子代蜂幼蟲消耗寄主體內(nèi)營養(yǎng)，造成其成分發(fā)生變化而產(chǎn)生的。

高濃度的未寄生蛹表提取物能吸引白蛾黑基嚙小蜂更快速而準(zhǔn)確地找到寄主，但在小棲境里，并不能顯著提高其寄生率?？梢哉f楊小舟蛾蛹體表物質(zhì)中含有能引誘該寄生蜂的利它素，到底是何種物質(zhì)，還有待進一步研究。

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通信作者:*郭同斌(1967－)，男，研究員級高級工程師，博士。E-mail: gtb1101@163.com。

作者簡介:郭加忠(1966－)，男，江蘇高郵人，大學(xué)?？飘厴I(yè)，主要從事林業(yè)技術(shù)推廣工作。

基金項目:江蘇省“333工程”科研項目(BRA2010027)

收稿日期:2015-04-20;修回日期:2015-04-28

文章編號:1001－7380(2015) 03－0017－04

中圖分類號:Q968

文獻標(biāo)識碼:Adoi:10.3969/j.issn.1001－7380.2015.03.004